有机化学(上)知识点内容 详见版.docx第一章绪论
第一节有机化学的研究对象
1、有机化合物的特点:
通过共价键相连;
,种类繁多,同分异构体的存在很普遍;
,容易燃烧,熔、沸点较低;
,易溶于有机溶剂;
较慢,副反应多,产物复杂
2、同分异构:
(1)构造异构:
i. 碳架异构:烷烃的构造异构是由于碳干构造的不同而产生的;
ii. 官能团位置异构:如丁醇、2-丁醇;
iii. 官能团异构:如乙醇、二甲醚(又含互变异构);
(2)立体异构:
i. 构象异构:单键旋转或环翻转而造成原子在空间的不同排列方式;
ii. 构型异构:构型也是指一定构造的分子中原子在空间的不同排列,但不同构型间转化要经过断键和再成键过程;又分为顺反异构和光学异构。(两种不同的化合物)
3、当有机化合物发生反应时,不仅有反应位置的选择性(化学选择性),还有空间位置的选择性(立体选择性),并且当温度、压力、催化剂等反应条件改变时,生成的产物也会不同。
第二节共价键的一些基本概念
1、原子轨道中电子的排布遵循:保理不相容原理、能量最低原理、洪特规则。
2、电子的排布规律:
子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子;
ii. 电子首先占领能量最低的轨道,当此轨道填满后,才依次占领能量较高的轨道;
iii. 当有几个能量相等的轨道时,首先是电子分占在不同的轨道上并保持自旋平行,然后才是电子成对自旋相反填满。
3、化学键的基本类型:
离子键:以阳离子和阴离子之间静电引力形成的化学键。
共价键:分子中原子间通过共用电子对所形成的化学键
配价键:一种特殊的共价键,其共用电子对是一个原子单独提供的
金属键:可看成是许多原子共用许多电子而形成的特殊共价键,只
不过该共价键没有方向性,也没有饱和性。
4、价键理论:经典共价键理论、杂化轨道理论、现代价键理论。
5、成(定域性)是由于成键的两个原子都具有未成键且自旋相反的电子,他们能够通过配对来获得最外层电子数达到稳定的构型,成键的电子只定域在成键的两个原子间。
和性和方向性。
一、经典共价键理论:
末成键电子,能通过配对来实现最外层电子数达到稳定结构,就能形成共价键,成键的电子只定域于成键的两个原子之间。(定域性)
几个末成对电子,便可和几个自旋相反的电子配对成键。(饱和性)
键时,原子间总是尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向成键。(方向性)
(1)共价键类型—σ键和π键
按原子轨道重叠方式及重叠部分对称性的不同,可以将共价键分为σ键和π键两类。
sσ键:原子轨道以“头碰头”方式重叠成键;π键:“肩并肩”成键。
(2)σ键和π键的特征比较
σ键
π键
原子轨道重叠方式
沿键轴方向“头碰头”重叠
沿键轴方向“肩并肩”重叠
原子轨道重叠部位
集中在两核之间键轴处,可绕键轴旋转
分布在通过键轴的一平面的上下方,键轴处为零,不可绕轴旋转
原子轨道重叠程度
大
小
键的强度
较大
较小
化学活泼型
不活泼
活泼
(3)两个电子皆带有负电,但是由于自旋相反时激发出的电磁场相反,所以两个电子互相配对。
(4)p轨道具有位相,两个p轨道头碰头方式时要同性相接才能重叠最大。
二、杂化轨道理论:
(1)杂化轨道理论要点:
不可能发生杂化,只有在形成分子的过程中才会发生。
原子轨道必须能量相近。杂化后的轨道形状、能量和伸展方向发生了改变,其电子云更加集中在某一方向上,使其成键能力增强。
,原子轨道的数目保持不变。
,杂化轨道类型可能不同。杂化轨道成键时要求轨道最大重叠,这样键与键之间斥力最小。
能填充孤电子对或σ键电子。
(2)杂化轨道理论只能解释σ键,杂化轨道只能填充孤电子和σ键电子;分子轨道用来解释π键。
(3)碳的几种杂化状态小结:
i. sp3 杂化:正四面体型杂化,四个杂化轨道,能形成四个σ键,
σ键稳定,可自由旋转;
ii. sp2 杂化:三个杂化轨道共平面,能形成三个σ
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